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k8s中的Mysql数据库持久化存储

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一、配置：

环境：

CentOS7 

VMware

笔者配置了四台虚拟机：

K8S-Master节点: 3GB内存   2核CPU   20GB硬盘空间

K8S-node1节点:  2GB内存   2核CPU   30GB硬盘空间

K8S-node2节点:  2GB内存   2核CPU   30GB硬盘空间

镜像仓库节点:      2GB内存   2核CPU   50GB硬盘空间

二、节点规划：

使用三台虚拟机搭建K8S集群，使用一台虚拟机搭建镜像仓库。

每台虚拟机配置两块网卡，其中一块为“NAT模式”，用于拉取镜像等功能。

另外一块网卡为“仅主机模式”，用于集群节点间的通信。归划如下：

K8s-master节点:

仅主机模式：10.10.10.200

NAT模式：  192.168.200.130

K8S-node1节点:

仅主机模式：10.10.10.201

NAT模式：  192.168.200.131

K8S-node2节点:

仅主机模式：10.10.10.202

NAT模式：  192.168.200.132

镜像仓库节点:

仅主机模式：10.10.10.101

NAT模式：  192.168.200.150

三、版本信息

Linux内核版本：

Linux version 3.10.0-862.el7.x86_64 (builder@kbuilder.dev.centos.org)

(gcc version 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-28) (GCC) )

#1 SMP Fri Apr 20 16:44:24 UTC 2018

K8s集群版本为1.15.0版本：

四、基于StatefulSet与PV/PVC的MySql持久化存储实验

1. 在每个节点安装nfs服务

在“镜像仓库”节点，执行以下命令：

yum install -y nfs-common nfs-utils rpcbind

在k8s集群，执行以下命令：

yum install -y nfs-utils rpcbind

2. 在“镜像仓库”节点下，配置nfs服务器

mkdir /nfs_mysql

Chmod 777 /nfs_mysql/

(在测试环境中，为了不考虑用户属性，暂时赋予777权限，但在生产环境不推荐这样做)

Chown nfsnobody /nfs_mysql/

echo “/nfs_mysql *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)”  /etc/exports

cat /etc/exports

/nfs_mysql *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)

systemctl start rpcbind

systemctl start nfs

3. 测试nfs服务是否可用

mkdir /test

showmount -e 10.10.10.101

可见/nfs_mysql *已暴露于共享目录，接下来测试挂载是否可用：

在master节点下执行：

mount -t nfs 10.10.10.101:/nfs_mysql /test/

echo "hello-world"/test/1.txt

在镜像仓库节点下查看1.txt是否存在，若存在则挂载成功：

可见nfs服务可以正常使用，接下来删除test目录和1.txt

在镜像仓库下：

[root@hub nfs_mysql]# rm -f 1.txt

在Master节点下:

[root@k8s-master ~]# umount /test/

[root@k8s-master ~]# rm -rf /test/

同理,依照以上步骤同时创建：（提供多个mysql副本进行挂载）

nfs_mysql1

nfs_mysql2

完成后需要重启nfs服务

systemctl restart rpcbind

systemctl restart nfs

最终效果：

4. 将nfs封装成pv

创建mysql_test文件夹，将yaml文件统一保存在此目录下

mkdir mysql_test

cd mysql_test

vim mysql-pv.yml

mysql-pv.yml配置如下：

apiVersion: v1

kind: PersistentVolume

metadata:

name: mysql-pv

spec:

capacity:

storage: 5Gi

accessModes:

-  ReadWriteOnce

persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

storageClassName: nfs

nfs:

path: /nfs_mysql

server: 10.10.10.101

---

apiVersion: v1

kind: PersistentVolume

metadata:

name: mysql-pv1

spec:

capacity:

storage: 5Gi

accessModes:

-  ReadWriteOnce

persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

storageClassName: nfs

nfs:

path: /nfs_mysql1

server: 10.10.10.101

---

apiVersion: v1

kind: PersistentVolume

metadata:

name: mysql-pv2

spec:

capacity:

storage: 5Gi

accessModes:

-  ReadWriteOnce

persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

storageClassName: nfs

nfs:

path: /nfs_mysql2

server: 10.10.10.101

注意：

在k8s集群15版本中recycle回收策略已被删除，只能用retain策略或者Delete策略。这里我们使用 persistentVolumeReclaimPolicy: Retain

执行命令：

kubectl create -f mysql-pv.yml

kubectl get pv

如图所示，即为Pv创建成功。

5. 部署MySQL，在mysql_test目录下编写mysql.yml，配置文件如下

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

name: mysql

labels:

app: mysql

spec:

ports:

- port: 3306

name: mysql

clusterIP: None

selector:

app: mysql

---

apiVersion: apps/v1

kind: StatefulSet

metadata:

name: mysql

spec:

selector:

matchLabels:

app: mysql

serviceName: "mysql"

replicas: 3

template:

metadata:

labels:

app: mysql

spec:

containers:

- name: mysql

image: mysql:5.6

env:

- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD

value: password

ports:

- containerPort: 3306

name: mysql

volumeMounts:

- name: mysql-persistent-storage

mountPath: /var/lib/mysql

volumeClaimTemplates:

- metadata:

name: mysql-persistent-storage

spec:

accessModes: ["ReadWriteOnce"]

storageClassName: "nfs"

resources:

requests:

storage: 1Gi  

执行以下命令，部署mysql服务：

kubectl create -f mysql.yml

如图可知，mysql按StatefulSet依次创建了mysql-0 mysql-1 mysql-2

查看各个Pod部在哪个节点：

6. 通过创建临时容器，使用MySQL客户端发送测试请求给MySQL master节点

注意：

主机名为mysql-0.mysql；跨命名空间的话，主机名请使用mysql-0.mysql. [NAMESPACE_NAME].如果没有指定命名空间，默认为default，即 mysql-0.mysql. default。

这里笔者打算关闭node2节点来模拟node2宕机，来测试是否实现数据的持久化存储，

所以我们向node2上的mysql1写入数据。

执行以下命令，访问mysql1：

kubectl run mysql-client --image=mysql:5.6 -it --rm --restart=Never -- mysql -h mysql-1.mysql.default -p password

创建数据库demo,并向messages表中写入hello-world

CREATE DATABASE demo; 

CREATE TABLE demo.messages (message VARCHAR(250)); 

INSERT INTO demo.messages VALUES ('hello-world');

如图所示

接下来我们来关闭k8s-node2虚拟机，模拟宕机

查看nodes的运行状态，可知node2的状态已转变为NotReady

一段时间后，k8s将Pod MySql -1迁移到节点k8s-node1

由于时间过长，笔者把三个Pod都删除重启后，验证数据：

MySQL服务恢复，数据完好无损！

MySQL8.0：auto_increment持久化

MySQL 8.0 以前 auto_increment 无法持久化，MySQL 8.0支持 auto_increment 持久化。文档链接：

MySQL5.7 重启后 auto_increment 会重置成 max(id)+1。

pt-archiver 加了个逻辑：选择不归档（删除） max(id) 这一行数据，防止重启丢失 auto_increment 值。这个行为由 --safe-auto-increment 参数控制（默认）。如果要关闭这一逻辑，可以使用 --nosafe-auto-increment参数。这一度被认为是个 bug。

mysql的四大特性

1、原子性：在整个操作的事务中，要么全部成功，要么全部失败。

2、隔离性：所谓隔离性，就是每个事务执行的时候，相互之间不会受到影响，都是单独的事务。

3、一致性：也就是说事务在执行之后，必须和之前的数据保持一致。

4、持久性：事务一旦提交，就会持久化到数据库中，不能回滚。